DE102007015102A1 - engine location - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Motoranordnung (1) mit einem Motor (4), an dem eine Gebereinrichtung (6) angeordnet ist, mit einer von dem Motor räumlich getrennten Regeleinrichtung (2), welche mit dem Motor (4) über wenigstens eine Verbindungsleitung (10) in Kommunikationsverbindung steht und die Motorbewegung steuert, mit wenigstens einer an dem Motor (4) angeordneten Sensoreinrichtung (8), die wenigstens eine physikalische Eigenschaft des Motors erfasst und ein für diese physikalische Eigenschaft charakteristisches Signal ausgibt, wobei die Gebereinrichtung (6) über die Verbindungsleitung (10) mit der Regeleinrichtung (2) verbunden ist. Erfindungsgemäß besteht zwischen der Sensoreinrichtung (8) und der Gebereinrichtung (6) eine direkte Kommunikationsverbindung (9), über welche die Sensoreinrichtung (8) das charakteristische Signal unmittelbar an die Gebereinrichtung (6) ausgibt.The invention relates to a motor arrangement (1) having a motor (4) on which a transducer device (6) is arranged, with a control device (2) spatially separate from the motor, which is connected to the motor (4) via at least one connecting line (10 ) is in communication connection and controls the motor movement, with at least one of the motor (4) arranged sensor means (8) which detects at least one physical property of the motor and outputs a characteristic characteristic of this physical signal, the transducer means (6) via the Connecting line (10) with the control device (2) is connected. According to the invention, there is a direct communication connection (9) between the sensor device (8) and the transducer device (6), via which the sensor device (8) outputs the characteristic signal directly to the transducer device (6).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motoranordnung. Derartige Motoranordnungen sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Dabei ist insbesondere bekannt, dass derartige Motoranordnungen neben dem Motor selbst einen üblicherweise an dem Motor angeordneten Motorgeber sowie ein Regel- und/oder Auswertegerät aufweisen, welches die Bewegung des Motors steuert. Dieses Auswertegerät ist dabei üblicherweise über eine Leitung bzw. ein Kabel mit dem Motor verbunden. Genauer gesagt ist üblicherweise eine Vielzahl von Kabeln nötig, welche von dem Regel-/Auswertegerät zu dem Motor geführt werden, wie beispielsweise ein Leistungskabel und eine Vielzahl von Steuerkabeln bzw. Steueradern.The The present invention relates to a motor assembly. such Motor assemblies have long been known in the art. there In particular, it is known that such motor arrangements in addition the engine itself one usually have arranged on the engine motor encoder and a control and / or evaluation, which controls the movement of the engine. This evaluator is usually about a Cable or cable connected to the motor. More precisely, it is customary a lot of cables needed which of the control / evaluation to the Engine guided such as a power cable and a variety of control cables or control wires.
Daneben sind auch Motorgebersysteme bekannt, bei denen die Geber der Motoren Positions-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte zur Steuerung des Motors nutzen. Dabei werden die jeweiligen Positions-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerte ebenfalls über Steuerkabel an die Auswerteelektronik übermittelt und die Auswerteelektronik steuert in Reaktion auf die gemessenen Werte den Motor. Dadurch kommt es insgesamt zu einem sehr hohen Kabelaufwand, da üblicherweise die Leistungs-, Sensor- und Gebersignale jeweils in eigenen Kabeln verlegt werden. Genauer gesagt ist eine doppelte oder mehrfache Kabelführung nötig und auch eine doppelte bzw. erhöhte Anzahl an Steckern bzw. Kabeln. Daneben sind auch beispielsweise breitere Kabelschleppeinrichtungen in elektrischen Maschinen und ein erhöhter Einbauraum nötig.Besides Motor encoder systems are also known in which the encoder of the motors Position, velocity and acceleration values for control use of the engine. The respective position, speed and and acceleration values also transmitted via control cables to the transmitter and the transmitter controls in response to the measured values the engine. This results in a very high total cable expenditure, there usually the Power, sensor and encoder signals are each laid in separate cables become. More specifically, a double or multiple cable routing is needed and also a double or increased Number of plugs or cables. In addition, for example wider cable tow devices in electrical machines and an elevated one Installation space required.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Verkabelungsaufwand zwischen dem Gebersystem und der Auswerteelektronik zu reduzieren und insbesondere auch die Anzahl an nötigen Steckern und Kabeln bzw. Leitungen herabzusetzen. Genauer gesagt soll insgesamt der Aufwand hinsichtlich Material und Kosten für die Kommunikation zwischen dem Gebersystem und der Auswerteelektronik reduziert werden.Of the The present invention is therefore based on the object, the cabling effort between the encoder system and the transmitter to reduce and in particular also the number of necessary plugs and cables or To lower cables. More specifically, the effort is overall in terms of material and cost of communication between be reduced to the encoder system and the transmitter.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Motoranordnung nach Anspruch 1 und eine elektrische Verbindungsleitung nach Anspruch 8 erreicht.This is inventively a motor assembly according to claim 1 and an electrical connection line achieved according to claim 8.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Motoranordnung weist einen Motor auf, an dem eine Gebereinrichtung angeordnet ist. Daneben ist eine von dem Motor räumlich getrennte Regeleinrichtung vorgesehen, welche mit dem Motor über wenigstens eine Motorleitung in Kommunikationsverbindung steht und die Motorbewegung steuert. Daneben ist wenigstens eine an dem Motor angeordnete Sensoreinrichtung vorgesehen, die wenigstens eine physikalische Eigenschaft des Motors bzw. dessen Bewegung erfasst und ein für diese physikalische Eigenschaft charakteristisches Signal ausgibt. Dabei ist die Gebereinrichtung bevorzugt über eine Verbindungsleitung und besonders bevorzugt auch über die Motorleitung mit der Regeleinrichtung verbunden.The inventive motor assembly has a motor on which a transducer device is arranged. Besides is one of the engine spatially separate control device provided, which with the engine via at least a motor line is in communication connection and the motor movement controls. In addition, at least one sensor device arranged on the motor is provided provided, the at least one physical property of the engine or whose movement is detected and a for this physical property outputs characteristic signal. Here is the encoder device preferably over a connecting line and more preferably also over the Motor cable connected to the control device.
Erfindungsgemäß besteht zwischen der Sensoreinrichtung und der Gebereinrichtung eine direkte Kommunikationsverbindung, über welche die Sensoreinrichtung das charakteristische Signal unmittelbar an die Gebereinrichtung ausgibt.According to the invention between the sensor device and the transducer device a direct Communication connection, via which the sensor device the characteristic signal directly outputs to the encoder device.
Unter einer physikalischen Eigenschaft des Motors bzw. dessen Bewegung werden grundsätzlich alle Eigenschaften verstanden, über welche der Motor oder seine Bewegung charakterisiert werden kann, wie beispielsweise eine Temperatur des Motors, ein Drehmoment des Motors, eine Position der Rotorwelle oder Rotors und dergleichen. Auch können extern eingeleitete physikalische Größen erfasst und verarbeitet werden, wie Stöße, Vibrationen oder dergleichen.Under a physical property of the motor or its movement basically all Properties understood about which the motor or its movement can be characterized such as a temperature of the engine, a torque of the engine Motors, a position of the rotor shaft or rotor and the like. Also can externally initiated physical quantities are detected and processed be like shocks, vibrations or similar.
Damit wird erfindungsgemäß das Gebersystem bzw. die Gebereinrichtung als zentrale Steuereinheit zur Auswertung von externen Sensoren verwendet. Während derzeit, wie oben erwähnt, die Signale der Sensoren und die Gebersignale jeweils in eigenen Kabeln zu der Regeleinrichtung geleitet werden, wird damit erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass ein Teil von Signalen, beispielsweise die Auswertung von externen Sensoren über die Geberschnittstelle erfolgt. Damit müssen diese externen Sensoren nicht der von dem Motor räumlich beabstandeten Auswerteelektronik zugeführt werden. Auf diese Weise können die notwendigen Signalleitungen deutlich reduziert werden und insbesondere ist es auch möglich, die Signalleitungen direkt in Leistungskabeln zu verlegen. Die Gebereinrichtung wirkt damit erfindungsgemäß als zentrale Steuereinheit, in der Signale der einzelnen Sensoreinrichtungen zusammenlaufen. Daneben können auch Einrichtungen vorgesehen bzw. angeschlossen sein, um Informationen zur vorbeugenden Wartung zu ermitteln, auszuwerten und zu speichern.In order to According to the invention, the donor system or the encoder device as a central control unit for evaluation used by external sensors. While currently, as mentioned above, the Signals from the sensors and the encoder signals each in their own cables are directed to the control device, it is proposed according to the invention that a part of signals, for example, the evaluation of external Sensors over the encoder interface takes place. So these external sensors must not that of the engine spatially be supplied spaced evaluation electronics. In this way can the necessary signal lines are significantly reduced and in particular it is also possible lay the signal cables directly in power cables. The donor device acts according to the invention as a central Control unit, in the signals of the individual sensor devices converge. In addition, you can also facilities provided or connected to information to identify, evaluate and save for preventive maintenance.
Vorzugsweise weist die Gebereinrichtung eine Prozessoreinrichtung auf, die derart gestaltet ist, dass in Reaktion auf das von der Sensoreinrichtung übermittelte charakteristische Signal ein Ausgangssignal an die Regeleinrichtung übermittelt wird. Die Regeleinrichtung kann wiederum in Reaktion auf dieses Ausgangssignal den Motor entsprechend ansteuern. Der Verkabelungsaufwand zwischen dem Motor und der Regeleinrichtung kann damit erheblich reduziert werden.Preferably the encoder device has a processor device which is such is designed such that in response to the transmitted from the sensor device characteristic signal transmits an output signal to the control device becomes. The controller may in turn respond to this output signal activate the motor accordingly. The cabling effort between the engine and the control device can thus be significantly reduced.
Bevorzugt weist die Motoranordnung eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen auf, wobei die einzelnen Sensoreinrichtungen jeweils über Sensorleitungen oder einige gemeinsame Leitungen oder über gemeinsame Kommunikation mit der Gebereinrichtung verbunden sind. Damit wird bei dieser Ausführungsform die Gebereinrichtung als zentrale Steuereinheit verwendet, welche eine Vielzahl von Sensorsignalen verarbeitet.Prefers the motor arrangement has a plurality of sensor devices, wherein the individual sensor devices in each case via sensor lines or some common lines or via common Communication are connected to the transmitter device. This will be in this embodiment the transmitter device used as a central control unit, which processed a variety of sensor signals.
Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung aus einer Gruppe von Sensoreinrichtungen ausgewählt, welche Temperatursensoreinrichtungen, Positionssensoreinrichtungen, Geschwindigkeitssensoreinrichtungen, Kraftsensoreinrichtungen, Beschleunigungssensoreinrichtungen, Kombinationen hieraus und dergleichen enthält. Mithilfe dieser unterschiedlichen Sensoreinrichtungen kann eine exakte Steuerung des Motors durchgeführt werden.Preferably is the sensor device from a group of sensor devices selected which Temperature sensor devices, position sensor devices, speed sensor devices, Force sensor devices, acceleration sensor devices, combinations from this and the like. Using these different sensor devices, a exact control of the engine are performed.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform steht wenigstens eine Sensoreinrichtung in bidirektionaler Kommunikationsverbindung mit der Gebereinrichtung. So ist es beispielsweise auch möglich, dass die Gebereinrichtung als zentrale Steuereinheit umgekehrt Signale an den Positionssensor oder Temperatursensor aussendet, die wiederum von diesen bei der Ausgabe von Signalen benutzt werden.at a further advantageous embodiment is at least a sensor device in bidirectional communication connection with the transducer device. For example, it is also possible that the encoder device as a central control unit reverses signals sent to the position sensor or temperature sensor, which in turn of these are used in the output of signals.
Vorzugsweise weist die Motoreinrichtung eine Bremseinrichtung auf, welche ebenfalls in Kommunikationsverbindung mit der Gebereinrichtung steht. Damit wird von der Gebereinrichtung auch diese Bremseinrichtung gesteuert, wobei umgekehrt auch die Bremseinrichtung Signale an die Gebereinrichtung übermitteln kann. Daneben kann eine Steuereinheit vorgesehen bzw. integriert sein, die beispielsweise die Bremsensignale während des Ansteuervorgangs auswertet, um Rückschlüsse auf das Verhalten der Bremseinrichtung zu ziehen. Auch ist eine ständige Überwachung beispielsweise der Bremsensignale möglich, um Defekte bereits bei ihrem Auftreten zu erkennen.Preferably The motor device has a braking device, which also is in communication with the transmitter device. In order to the braking device is also controlled by the transducer device, Conversely, the braking device also transmit signals to the transmitter device can. In addition, a control unit can be provided or integrated be, for example, the brake signals during the driving process evaluates to draw conclusions to pull the behavior of the braking device. Also is a constant monitoring For example, the brake signals possible to defects already at to recognize their appearance.
Vorzugsweise weist die Motorleitung drei Leistungsleitungen, eine Erdungsleitung (PE) und zwei Steuerungsleitungen auf. Vorzugsweise sind auch der Motor und dessen Gebereinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse bevorzugt auch mit den einzelnen Sensoreinrichtungen angeordnet. Auch auf diese Weise kann der Verkabelungsaufwand reduziert und gleichzeitig können auf diese Weise sichere Kabelverbindungen gewährleistet werden.Preferably the motor line has three power lines, one ground line (PE) and two control lines. Preferably, the Motor and its transmitter device in a common housing preferred also arranged with the individual sensor devices. On too This way, the cabling overhead can be reduced and simultaneously can in this way secure cable connections are guaranteed.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine elektrische Verbindungsleitung zur Verbindung eines Motors mit einer den Motor steuernden Regeleinrichtung gerichtet. Diese Verbindungsleitung weist eine äußere Abschirmung auf, wenigstens drei innerhalb dieser äußeren Abschirmung verlaufende Leistungsleitungen, die jeweils von einer elektrisch isolierenden Umhüllung umgeben sind. Daneben ist eine Erdungsleitung vorgesehen sowie eine innerhalb der äußeren Abschirmung verlaufende Steuerleitung. Erfindungsgemäß sind innerhalb der Steuerleitung zwei Steueradern angeordnet, welche gemeinsam von einer zweiten Abschirmung umgeben sind, wobei die zweite Abschirmung und die äußere Abschirmung gegeneinander isoliert sind und wobei an der zweiten Abschirmung an wenigstens einem Ende der Verbindungsleitung eine elektrische Kontakteinrichtung angeordnet ist, welche mit der zweiten elektrischen Abschirmung in elektrisch leitender Verbindung steht.The The present invention is further directed to an electrical connection line for connecting an engine to a control device controlling the engine directed. This connecting line has an outer shield, at least three inside this outer shield extending power lines, each from an electrical insulating cladding are surrounded. In addition, a grounding line is provided as well as a inside the outer shield running control line. According to the invention are within the control line two control cores arranged, which together by a second Shield are surrounded, wherein the second shield and the outer shield against each other are insulated and wherein on the second shield at least an end of the connecting line, an electrical contact device is arranged, which with the second electrical shield is in electrically conductive connection.
Bevorzugt ist der Querschnitt wenigstens einer Umhüllung und/oder der Querschnitt der zweiten Abschirmung an wenigstens einem Ende der Verbindungsleitung und bevorzugt an beide Enden unregelmäßig ausgebildet. Unter unregelmäßig wird dabei verstanden, dass der Querschnitt die besagte Isolierung bzw. Abschirmung maximal eine Symmetrieachse aufweist.Prefers is the cross section of at least one envelope and / or the cross section the second shield at at least one end of the connecting line and preferably formed irregularly at both ends. Under irregular becomes understood that the cross-section of the said insulation or Shield has a maximum of one axis of symmetry.
Vorzugsweise weist der besagte Querschnitt wenigstens einen bezüglich der Umhüllung nach außen ragendem Vorsprung auf. Denkbar wäre jedoch auch etwa eine nach innen ragende Ausnehmung.Preferably the said cross section has at least one with respect to wrapping outward outstanding advantage. Conceivable, however, would be about one after inside protruding recess.
Damit weist erfindungsgemäß die zweite bzw. innere Abschirmung einen eigenen Kontakt bzw. einen eigenen PIN auf.In order to according to the invention, the second or inner shield own contact or own PIN on.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.Further Advantages and embodiments emerge from the attached Drawings.
Darin zeigen:In this demonstrate:
Das
Bezugszeichen
Damit ist im Stand der Technik ein erheblicher Verkabelungsaufwand nötig und auch sind entsprechend aufwändige Steckverbindungen zu Verfügung zu stellen. Weiterhin stellen derartige Steckverbindungen und Kabelverbindungen eine häufige Fehlerquelle dar, da beispielsweise durch äußere Einflüsse wie Stöße die Steckkontakte belastet werden können. Auch sind derartige äußere Steckkontakte stärker den äußeren Einflüssen ausgesetzt und damit einem höheren Verschleiß unterworfen.In order to In the prior art, a considerable amount of wiring is necessary and also are correspondingly elaborate Plug connections available to deliver. Furthermore provide such connectors and cable connections a common one Error source is because, for example, loaded by external influences such as shocks the plug contacts can be. Also, such outer plug contacts are more exposed to external influences and thus a higher one Subjected to wear.
Somit
ist durch die vorliegende Erfindung nur eine Leitungsverbindung
(die Motorleitung
Das
Bezugszeichen
Das
Bezugszeichen
Sämtliche
Leitungen sind von einer ersten Abschirmung
Das
Bezugszeichen
Die
beiden Steueradern
Daneben
kann zwischen der ersten Abschirmung
Das
Bezugszeichen
Weiterhin
wäre es
auch möglich,
die Isolierungen
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All Features disclosed in the application documents are considered to be essential to the invention as long as they are individually or in combination with respect to State of the art are new.
- 11
- Motoranordnungengine location
- 22
- Regeleinrichtung bzw. Regel-/Auswertegerätcontrol device or control / evaluation unit
- 33
- Anschlussconnection
- 44
- Motorengine
- 4a4a
- Abtriebswelleoutput shaft
- 5, 5a5, 5a
- Verbindungskabel (Stand der Technik)connection cable (State of the art)
- 66
- GebereinrichtungTransducer device
- 77
- Gehäusecasing
- 88th
- Sensoreinrichtung, TemperatursensorSensor device, temperature sensor
- 99
- Sensorleitung, direkte KommunikationsverbindungSensor line, direct communication connection
- 1010
- Motorleitungmotor cable
- 1111
- Sensorleitungsensor line
- 1212
- Verbindungsleitungconnecting line
- 1313
- Sensorleitungsensor line
- 14, 1614 16
- Sensoreinrichtungsensor device
- 1515
- Bremseneinrichtungbrake device
- 1818
- Bremsenansteuerungbrake control
- 1919
- weitere SensorenFurther sensors
- 2121
- Verbindungsleitungconnecting line
- 22, 24, 2522 24, 25
- bidirektionale Verbindungsleitungbidirectional connecting line
- 2626
- undirektionale Verbindungunidirectional connection
- 3131
- KernmonofilKernmonofil
- 3232
- erste Abschirmungfirst shielding
- 32a, 32b32a, 32b
- Bandierungbanding
- 3333
- Außenmantelouter sheath
- 34, 36, 3834 36, 38
- Leistungsleitungpower line
- 35, 37, 3935, 37, 39
- isolierende Umhüllunginsulating wrapping
- 4040
- Erdungsleitungground wire
- 4141
- Umhüllungwrapping
- 4242
- Steuerleitungcontrol line
- 4343
- weiteres Monofiladditional monofilament
- 44, 4644 46
- Steueradercontrol wire
- 4545
- zweite Abschirmungsecond shielding
- 45a45a
- MyloarfolieMyloarfolie
- 4747
- umhüllende Isolierungenveloping insulation
- 4949
- Anschlussconnection
Claims (10)
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